Šta je dizel?
Dizel je gorivo široko rasprostranjeno, ali njegovo sagorevanje emituje kancerogena jedinjenja koja su štetna po životnu sredinu.
Slika: Itaro
šta je dizel
Dizel je gorivo koje se koristi u drumskom i pomorskom prevozu putnika i tereta. U Brazilu je upotreba dizel motora u lakim vozilima zabranjena zakonom od 1976. godine, a trenutno se u zemlji koristi samo u kamionima, autobusima i vučnim vozilima 4×4 (koja uključuju srednje pikape, terence i crossovers).
Dizel je ulje dobijeno od nafte. U njegovom sastavu se nalaze atomi ugljenika, vodonika i, u nižim koncentracijama, sumpora, azota i kiseonika. Dizel je gušći (ima duži ugljovodonični lanac) i manje isparljiv od ostalih naftnih komponenti, kao što je benzin, što olakšava njegovo odvajanje destilacijom.
U ovom kratkom videu saznajte kako se dizel odvaja od nafte.
U procesu sagorevanja, dizel motori emituju gasove i čestice koje smanjuju kvalitet vazduha. Ove emisije su klasifikovane kao kancerogene za ljude od strane Međunarodne agencije za istraživanje raka (IARC), povezane sa UN. Agencija je zaključila da velika izloženost dizel emisijama izaziva rak pluća.
Pošto ima veći lanac ugljovodonika, dizel ima veću grejnu moć (generiše više toplote kada sagoreva). Time su vozila koja koriste gorivo ekonomičnija, odnosno troše manje goriva po pređenom kilometru. Međutim, to ne garantuje da manje zagađuje vazduh.
Kod dizel motora, mešavine vazduha i goriva su manje homogene nego u benzinu. Dizel je manje isparljivo gorivo i njegov motor ima karakteristiku da radi spontanim paljenjem - obe karakteristike otežavaju mešanje. To znači da kod dizel motora, da bi se obezbedilo potpuno sagorevanje, mora da postoji višak vazduha u komori za sagorevanje. U nedostatku ovog viška dolazi do emisije čađi, ugljen-monoksida (CO) i ugljovodonika (HC), usled nepotpunog sagorevanja, a ovaj motor zagađuje okolinu sedam puta više od benzina.
Nastali gasovi
Emisije iz dizel motora se sastoje od gasova, para i čestica. Sastavni gasovi i pare uključuju ugljen-dioksid, ugljen-monoksid, azotne okside, azot-dioksid, okside sumpora i razne ugljovodonike - od kojih su neki isparljiva organska jedinjenja. Ovi zagađivači vazduha takođe mogu da stupaju u interakciju jedni sa drugima ili da se podvrgnu fotolizi, formirajući takozvane sekundarne zagađivače, kao što su ozon, peroksiacetil nitrati, između ostalog.
Prema studiji, više od 95% čvrstih čestica dobijenih iz izduvnih gasova dizel motora manje je od 1 kubnog mikrometra (μm³ - milioniti deo kubnog metra) što olakšava njihovo udisanje i prodiranje u pluća. Elementarni ugljenik (materijal čestica) stvara crnu čađ na slici ispod.
Čvrste čestice koje se mogu udahnuti i ozon su opasni agensi koji u velikim svetskim gradovima predstavljaju 40% odnosno 80% sagorevanja dizela u voznom parku.
NOx je jedno od jedinjenja koje dizel motori emituju u većim koncentracijama. Tunelske studije pokazuju da ovi motori proizvode pet puta više NOx od vozila na benzin i da su kamioni odgovorni za većinu emisije čestica.
Koncentracija sumpora u dizelu je takođe zabrinjavajuća. Prema studiji, ako je koncentracija sumpora u gorivu visoka, biće visoke i emisije zagađujućih gasova, posebno sumpor-dioksida (SO2) i sumpor-oksida (SO3), koji nanose štetu ljudskom zdravlju. U kontaktu sa atmosferskom vlagom, SO2 stvara sumpornu kiselinu (H2SO4), koja značajno doprinosi stvaranju kiselih kiša, može zakiseliti zemljište i vodu, štetiti razvoju malih algi i insekata.
Здравствени ризици
SOx i NOx utiču na respiratorni sistem izazivajući kratkotrajne napade astme i iritaciju disajnih puteva, kao i dugotrajne hronične kardiovaskularne i respiratorne bolesti. CO smanjuje kapacitet krvi za nošenje kiseonika, a čestice izazivaju respiratorne alergije, kao i transport drugih zagađivača kao što su teški metali i kancerogena organska jedinjenja.
Godine 2002. Agencija za zaštitu životne sredine Sjedinjenih Država (EPA) objavila je izveštaj koji upozorava na rizike od produženog izlaganja isparenjima dizel ulja. Prema izveštaju, dugotrajno udisanje ovih čestica materijala, kao i oksida sumpora i azota, može izazvati rak kod ljudi. Godine 2013, Iarc je zaključio da emisije dizel motora zaista uzrokuju rak pluća, a verovatno i rak mokraćne bešike.
Prema Paulu Saldivi, istraživaču u Laboratoriji za zagađenje atmosfere na Medicinskom fakultetu Univerziteta u Sao Paulu (FM-USP), među zagađivačima su najštetniji materijali u obliku čestica. Prema istraživaču, ove čestice se akumuliraju u plućnim alveolama, pogoršavajući respiratorne bolesti, i ulaze u krvotok, potencijalno utičući na druge organe. U gradu Sao Paulo, na primer, procenjuje se da za svako povećanje od 10 mikrograma po kubnom metru (µg/m³) koncentracije čestica koje se mogu udahnuti u vazduhu (dim, čađ, itd.) dolazi do povećanja od 1,5% u hospitalizacijama zbog ishemijske bolesti srca kod starijih i više od 4% za plućne bolesti kod dece i starijih osoba.
Kontrola emisije
Postoje određene mere koje preduzima javni sektor koje imaju za cilj smanjenje emisije ovih zagađujućih materija u atmosferu. Među njima možemo pomenuti Ekološki pregled vozila i Program kontrole zagađenja vazduha.
Ekološka inspekcija vozila
Ekološka inspekcija vozila je osnovana sa ciljem da se kontroliše emisija zagađujućih materija iz automobila. Tokom inspekcije vrše se ispitivanja na izduvnom sistemu radi provere nivoa gasova, zagađivača i buke. Na državama i opštinama je da izvrše inspekciju.
Program kontrole zagađenja vazduha (Proconve)
1986. godine, Nacionalni savet za životnu sredinu (Konama) kreirao je Program kontrole zagađenja vazduha motornim vozilima (Proconve) sa ciljem smanjenja i kontrole atmosferske kontaminacije iz mobilnih izvora (motorna vozila). Potom su određeni rokovi, maksimalne granice emisije i tehnološki zahtevi za domaća i uvozna motorna vozila.
Tehnološki napredak
Stvoreno je nekoliko tehnologija kako bi se smanjilo stvaranje zagađujućih gasova od strane automobila. Oni pomažu da se gorivo učini čistijim i da se naprave motori sa niskim emisijama. Među postojećim, neke zaslužuju da budu istaknute:
Katalizatori i filteri za čestice
Ove tehnologije su se pojavile da tretiraju i/ili zadržavaju izduvne gasove. Katalizator se sastoji od dve hemijske supstance (paladijum i molibden), koje reaguju sa gasovima, pretvarajući ih u vodenu paru, ugljen-dioksid i azot (netoksični gasovi). Postoje različite vrste katalizatora. Filter za čestice ima funkciju filtriranja nekih gasova koji nastaju tokom sagorevanja u motoru. Po zakonu, od 1983. godine, svi automobili moraju imati katalizator. Međutim, još uvek postoje vozila na dizel motor (kao što su autobusi i kamioni) koja kruže bez dobrih katalizatora, zbog starosti voznog parka.
direktno ubrizgavanje
Ova tehnologija omogućava ubrizgavanje goriva direktno u komoru za sagorevanje. Tako je mešavina vazduha i goriva manja i period čekanja u usisnoj grani se preskače. Kod ovog tipa motora gorivo se ubrizgava u najtopliji deo komore za sagorevanje sa najmanjom količinom vazduha. Način na koji se gorivo raspršuje unutar komore omogućava redovnije i potpunije sagorevanje.
Ova opcija direktnog ubrizgavanja, za dizel motore, postoji od 1950. Ranije je postojalo samo indirektno ubrizgavanje, u kome se nalazi predkomora za sagorevanje. Ova predkomora je dizajnirana da obezbedi da se mešavina između goriva i komprimovanog vazduha odvija pravilno.
Direktno ubrizgavanje povećava efikasnost motora i smanjuje potrošnju goriva. Međutim, u dizel motoru može proizvesti više NOx kao nusproizvod reakcije. Neki proizvođači automobila pokušavaju da reše ovaj problem merama kao što su proizvodnja specifičnih katalizatora, recirkulacija izduvnih gasova, između ostalih mera koje poskupljuju proizvodnju motora.
U slučaju prevare Folksvagena – potvrda da je kompanija petljala u emisiju zagađujućih gasova iz dizel motora postala je javna –, emisije azotnih oksida bile su između deset i 40 puta veće od granice koju je utvrdila Agencija za zaštitu životne sredine ( EPA), a za prvih 11 miliona automobila potvrđeno je da su lažni softver radili na turbodizel motoru 2.0 sa direktnim ubrizgavanjem.
Dizel sa niskim sadržajem sumpora
Godine 2012. ekološko zakonodavstvo i Proconve 07 naterali su početak procesa stvaranja i korišćenja dizela sa niskim sadržajem sumpora u svom sastavu, dizela S10 i S50 - sa 10 delova na milion (ppm) i 50 ppm sumpora u zemlji. . Za 20 godina, dizel u Brazilu je prešao sa sastava od 13 hiljada ppm na sadašnjih 10 ppm. Ovo, zajedno sa tehnologijama motora, čini nivoe emisije sličnim onima u Evropi.
Niža koncentracija sumpora u gorivu smanjuje emisiju sumpornih oksida i takođe pomaže u smanjenju emisije drugih zagađivača, kao što su NOx i čestice. To je zato što sumpor trioksid nastao u procesu sagorevanja može da formira sumpornu kiselinu kada se spoji sa vodom. Ova kiselina korodira metalne delove motora. Drugim rečima, sumpor napada komponente motora, kao što je katalizator, i kao posledica toga dolazi do gubitka efikasnosti ove opreme.
Inicijativa za smanjenje sadržaja sumpora je veoma dobra, ali se vozni park mora obnoviti (kod starijih motora ne dolazi do očekivanog efekta), i, kao što je gore pomenuto, mora da postoji inspekcija. Saznajte više detalja o S10 i S50 dizel u Brazilu.
